[發明專利]一種超級電容器及其制備方法

在審

• 申請號: 201810045860.5
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108417408A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 賈緯民
• 申請（專利權）人: 莆田市超維二維科技發展有限公司
• 主分類號: H01G11/32
• 分類號: H01G11/32;H01G11/36;H01G11/44;H01G11/68;H01G11/84;H01G11/86;H01G11/10
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 鞏固

1.一種超級電容器，包括至少一個電容器單元，每個所述電容器單元中心為包括電解質的隔離層，兩側分別依次包括炭活性層和集流層，其特征在于所述炭活性層包括質量分數分別為10-15％和15-20％的生物質炭活性物質和石墨烯、以及粘結劑，其中所述生物質炭活性物質是由生物質炭源碳化得到，所述集流層為石墨烯紙。

2.根據權利要求1所述的一種超級電容器，其特征在于所述生物質炭活性物質通過水熱法制備，所述生物質炭源為竹粉、麻纖、藻類、秸稈基類、蔬菜幫子系、稻米殼或水果殼中的一種或幾種。

3.根據權利要求2所述的一種超級電容器，其特征在于所述生物質炭源為大麻或海藻。

4.根據權利要求1所述的一種超級電容器，其特征在于所述石墨烯紙為膨脹石墨再剝離后壓制而成的柔性石墨烯紙，含炭量為99％-99.95％。

5.根據權利要求1所述的一種超級電容器，其特征在于所述隔離層為pp無紡布或普通印刷用紙。

6.根據權利要求1所述的一種超級電容器，其特征在于電解質為將0.5-1.5M的NaCl水溶液滴入隔離層。

7.權利要求1-6任一所述的一種超級電容器的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)將生物質炭源炭化得到所述生物質炭活性物質，

2)將所述生物質炭活性物質與石墨烯和粘結劑混合均勻形成炭活性物質涂布劑或油墨，

3)分別在兩集流層表面上涂布或印刷一層炭活性層，形成兩個集流-活性層，

4)在隔離層上滴加電解質溶液，形成隔離-電解質層，

5)按照集流-活性層、隔離-電解質層、集流-活性層的順序，且兩個集流層表面形成的炭活性層相對的方式，將三層結構鋪設成為片式電容器單元或捲取形成卷式電容器單元。

8.權利要求1-6任一所述的一種超級電容器的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)將生物質炭源炭化得到所述生物質炭活性物質，

2)將所述生物質炭活性物質與石墨烯和粘結劑混合均勻形成炭活性物質涂布劑或油墨，

3)在隔離層上滴加電解質溶液，

4)分別在浸入了電解質的隔離層的上下表面上涂布或印刷一層炭活性層，形成活性-隔離-電解質層，

5)按照集流層、活性-隔離-電解質層、集流層的順序，將三層結構鋪設成為片式電容器單元或捲取形成卷式電容器單元。

9.根據權利要求7或8所述的制備方法，其特征在于所述生物質炭源通過水熱法制備得到所述生物質炭活性物質，首先將所述生物質炭源經干燥、磨粉后得到粉末，然后將所述粉末與酸性溶液或水以5-10:1的配比混合均勻置于水熱反應釜中，將所述反應釜鎖緊后，升溫至150-250℃反應5-8h得到下層沉淀經水洗、干燥、活化后得到所述生物質炭活性物質。

10.根據權利要求7或8所述的制備方法，其特征在于所述電容器為將多個電容器單元相互連接而成的片式、卷式、盒式或箱式電容器。